To Interactive Physics: Το "απόλυτο" όπλο προσομοιώσεων Πειραμάτων Μηχανικής, αλλ' όχι μόνο.

Το Interactive Physics βρίσκεται αρκετά χρόνια στο προσκήνιο των ανοικτών περιβαλλόντων προσομοίωσης πειραμάτων Μηχανικής. Κυκλοφόρησε αρχικά σε πλατφόρμα Mac (απ' όσο γνωρίζω) και κατόπιν σε Windows. Στις τελευταίες εκδόσεις του εφοδιάστηκε και με πολυμεσικές δυνατότητες, έτσι ώστε αν και ο αρχικός του σχεδιασμός είναι προς τα πειράματα και της διατάξεις της Μηχανικής μπορεί κανείς χρησιμοποιώντας "εξυπνες" τεχνικές να προσομοιώσει πειράματα και από άλλα πεδία της Φυσικής, όπως τον Ηλεκτρισμό, την Οπτική, την Κινητική Θεωρία των αερίων κλπ.
Εξελληνίστηκε πλήρως από ομάδα εκπαιδευτικών και επιστημόνων στο πλαίσιο του έργου ΚΙΡΚΗ το 2002 και είναι πιστοποιημένο από το Παιδαγωγικό Ινστιτούτο. Με το έργο ΑΜΑΛΘΕΙΑ (Γ’ ΚΠΣ) πρόκειται να εφοδιαστούν όλα τα σχολεία (3200 CD-ROM στα σχολεία).

Τι μπορείτε να κάνετε με το Ι.Ρ.;

Σύμφωνα με την Ιστοσελίδα της εταιρίας (http://www.design-simulation.com/ip/index.php), που το διαθέτει στο εμπόριο, "μπορούμε να μοντελοποιήσουμε, να προσομοιώσουεμ και να εξερευνήσουμε μια μεγάλη ποικιλία φυσικών φαινομένων και να υλοποιήσουμε σχεδόν κάθε πείραμα που μπορούμε να φανταστούμε. "Αν μπορείτε να χρησιμοποιήσετε το ποντίκι, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε το Interactive Physics".
Μπορείτε να:

• Δημιουργήσετε αντικείμενα, σχεδιάζοντας κύκλους, τετράγωνα και πολύγωνα.
• Να μετρήσετε ταχύτητες, αεπιτάχύνσεις, δυνάμεις, ενέργεια κλπ. στο SI ή το Αγγλοσαξωνικό σύστημα.
• Να δημιουργήσετε σχοινία, ελατήρια, αποσβεστήρες, εγκοπές, ενεργοποιητές, και κινητήρες.
• Να προσομοιώσετε επαφές, συγκρούσεις κα τριβή.
• Να μεταβάλλετε την αντίσταση του αέρα ή τις ιδιότητες του υλικού.
• Να δείτε τα αποτελέσματα σαν αριθμούς, γραφήματα και κινούμενα διανύσματα.
• Να ακούσετε και να μετρήσετε ένταση ήχου, συχνότητες κα φαινόμενο Doppler.
• Να δημιουργήσετε εντυπωσιακές παρουσιάσεις συνδέοντας γραφικά με αντικείμενα.

Ι.Ρ. και διερευνητική μάθηση

Είναι ένα ισχυρό εργαλείο διερευνητικής μάθησης και βοηθά τους μαθητές να οπτικοποιήσουν και να μάθουν αφηρημένες έννοιες. Αναπτύσσει τις ερευνητικές ικανοτητες και τη φυσική γνώση επιτρέποντας στο χρήστη να μεταβάλλει κάθε φυσική παράμετρο (π.χ. βαρύτητα, δύναμη, σταθερές ελατήριών) και να μετρήσει το αποτέλεσμα της σε σχεδόν καθε μετρήσιμη ποσότητα (π.χ. θέση, ενέργεια, στάθμη ήχου."

Θα πρόσθετα οτι τα δεδομένα που παράγει μπορούν να εξαχθούν σε βίντεο ή με μορφή αριθμών σε λογιστικά φύλλα για παραπέρα επεξεργασία.
Για να μπορεί κάποιος να αξιοποιήσει πλήρως το Ι.Ρ. στη διδασκαλία όλων των πεδίων που προαναφέραμε θα πρέπει να να εμβαθύνει στην Μαθηματική γλώσσα (Formula Language) με την οποία είναι εφοδιασμένο το λογισμικό. Η δυνατότητα να εισάγει κανείς δικά του πεδία ή να δίνει ιδιότητες "παραδοξες" στα σώματα το κάνει ικανό να οπτικοποιήσει ακόμη "χιμαιρικές" καταστάσεις, απαντώντας σε ερωτήματα "τι θα γίνει αν..". Ενδεικτικά παραθέτω το επόμενο βίντεο:



Πολλές προσομοιώσεις διατίθενται στο πακέτο του λογισμικού, στην ιστοσελίδα της εταιρίας:
http://www.design-simulation.com/ip/simulationlibrary/optics.php , αλλά και σε ιστοσελίδες συναδέλφων:
http://dide.ker.sch.gr/ekfe/epiloges/6download/PROS-KAS.zip
http://dide.ker.sch.gr/ekfe/epiloges/6download/PROSOM-G-LYK.zip
http://dide.ker.sch.gr/ekfe/epiloges/6download/waves.zip
http://dmargaris11.blogspot.com/2008/01/interactive-physics-multilog.html
http://www.csd.uoc.gr/~hy302/hy302.1999/Old_Projects/INTERPHYS/index.html
http://195.134.86.104/eclass-1.7.3/modules/document/document.php?openDir=%2FInteractive%20Physics
http://users.otenet.gr/~ovadiass/Prosomiosi.htm
http://users.lar.sch.gr/jmokias/mag_field.doc
http://www.ac.wwu.edu/~vawter/PhysicsNet/HomePage/IntroToIPMain.html (Αγγλικά)

Από τη γνωστή πύλη του ΥΠΕΠΘ: http://www.e-yliko.gr/
http://www.e-yliko.gr/htmls/physgymn.aspx
http://www.e-yliko.gr/htmls/physlyk.aspx

Το λογισμικό συνοδεύεται από τα εξής βιβλία:

1. Interactive Physics Εγχειρίδιο Χρήστη
2. Interactive Physics Βιβλίο Μαθητή
3. Interactive Physics Βιβλίο Καθηγητή

Τα παραπάνω διατίθενται σε ηλεκτρονική (εκτυπώσιμη) μορφή μέσα στο CD του λογισμικού

Διαβάστε επίσης:

http://odysseia.cti.gr/kirki/1stProductGroup/Interactive%20Physics%202000.htm
http://www.rainbow.gr/software/education/iphysics.html
http://www.etpe.gr/files/proceedings/uploads1/s568.pdf
http://dapontes.gr/index.php?option=com_content&task=view&id=77&Itemid=50
http://users.lar.sch.gr/jmokias/elektr.doc
http://www.etpe.gr/files/proceedings/uploads1/s351.pdf http://www.addlink.es/PDF/AGDWeb347.pdf (στα Αγγλικά)

Μάθημα IP online:
http://ekped.gr/modules.php?name=logismiko&file=interactive&func=nine

http://www.ac.wwu.edu/~vawter/PhysicsNet/HomePage/IntroToIPMain.html (στα Αγγλικά)

Για τις νέες δυνατότητες του ΙΡ 2005:

http://www.dynamicdesignermotion.com/IP/documents/ipnewfeatures.pdf

Το μόνο "μειονέκτημα" του IP θα μπορούσε κανείς να πει οτι είναι λογισμικό 2Δ, άρα και οι δυνατότητές του περιορίζονται όσον αφορά την μοντελοποίηση φαινομένων που απαιτούν 3η διάσταση (π.χ. ελικοειδής κίνηση σε μαγνητικό πεδίο). Θα πρόσθετα ακόμη την αρκετά μακριά γραμμή εκμάθησης του λογισμικού, όταν θέλήσει κάποιος να προχωρήσει σε προχωρημένο επίπεδο. Μεταγενέστερες εκδόσεις αναμένεται να διορθώσουν κάποια μειονεκτήματα επίσης όσον αφορά την δυνατότητα επεξεργασίας, τη συνεργασία με το Διαδίκτυο (ΙΕ plugin ίσως;) και τη φιλικότητα του Επεξεργαστή της Μαθηματικής Γλώσσας.